一种三维多区域叠层导流浓密机的制作方法

本发明涉及矿山充填技术（设备）领域，尤其是涉及一种三维多区域叠层导流浓密机。

背景技术：

充填采矿工艺由于其能有效提高矿石回采率、保障作业安全、处理选厂尾矿，实现资源开发与环境保护并重的目标，因而得到国内外许多矿山的青睐。随着国家对环境保护的日益重视，充填采矿技术作为绿色矿山建设的重要载体，在越来越多的矿山得到应用，也极大地促进充填技术水平的提高。

尾矿浓缩设备是充填工艺的核心设备，目前主要有深锥浓密机、过滤机和压滤机。深锥浓密机的尾矿处理量与其横截面积有关，当尾矿处理量较大时往往需要选用大直径的浓密机，增加了能耗、投入及占地。此外，因尾砂性质、井下充填工艺等因素造成深锥浓密机压耙的事故时有发生，压耙后的处理工作量及周期较长，加之维护成本高等也限制了深锥浓密机的推广应用。

过滤机和压滤机的能耗大、投资较大、处理能力偏低、运营成本偏高等因素也成为限制其推广应用的主要原因。

技术实现要素：

本发明要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种三维多区域叠层导流浓密机，该装置可适应不同性质尾矿、运营成本低、放砂浓度高、放砂浓度及流量稳定。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种三维多区域叠层导流浓密机，包括上部的浓密区、下部的仓储区和底部的放砂区，所述浓密区上部设有给料井和进砂阀，所述仓储区分为三个区域，三个区域彼此独立不连通，仓储区与放砂区相连通，所述放砂区底部设有放砂阀。

进一步，所述浓密区包括进砂管、给料井和叠层倾斜板，所述进砂管与给料井管道连接，所述叠层倾斜板安装在给料井的四周。

进一步，所述给料井包括缓冲槽、絮凝剂添加装置、自稀释装置和螺旋渐开线导料槽，所述缓冲槽安装在给料井的进口处，连接上端的进砂管，所述絮凝剂添加装置安装在缓冲槽上方，所述自稀释装置安装在给料井上部，所述螺旋渐开线导料槽安装在给料井内部。

进一步，所述给料井还包括分料盘，所述分料盘安装在给料井的底部，位于进砂阀上方。

进一步，所述仓储区上部为圆柱形，均匀分成三个区域，每个区域为120°。

进一步，所述仓储区下部为圆锥形，每个区域底部设有均质化造浆装置。

进一步，所述进砂阀为三向阀，控制尾砂进入到仓储区；所述放砂阀为三向阀，控制仓储区的尾砂放出。

进一步，所述浓密机仓体底部设有柱腿。

本发明的有益效果：

本发明中仓储区采用三个独立的区域，仓储区的上部设置有进砂阀，通过阀门切换，可实现三个区域的自由独立进砂；放砂区底部设置有放砂阀，通过阀门切换，可实现三个区域的自由独立放砂，满足选厂连续进砂、空区连续充填的要求。絮凝剂采用多点添加在稀释后的给料井内或添加在稀释水中，确保尾矿浆是在稀释之后与絮凝剂混合，提高絮凝沉降效果。给料井底部设置有分料盘，能保证絮团均匀地从给料井内沿着分料盘的导向，分散到浓密机池底周边。

附图说明

图1—为浓密机的主视图；

图2—为图1中给料井上部的放大示意图；

图3—为图1中叠层倾斜板的剖面示意图；

图4—为仓储区剖面图。

图中：1—浓密区，2—仓储区，3—放砂区，4—柱脚，11—进砂管，12—给料井，13—叠层倾斜板，14—进砂阀，31—均质化造浆装置，32—放砂阀，121—自稀释装置，122—螺旋渐开线导流槽，123—絮凝剂添加装置，124—缓冲槽，125—分料盘。

具体实施方式

以下结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

参照图1~图4：一种三维多区域叠层导流浓密机，包括上部的浓密区1、下部的仓储区2和底部的放砂区3，所述浓密区1上部设有给料井12和进砂阀14，所述仓储区2分为三个区域，三个区域彼此独立不连通，仓储区2与放砂区3相连通，所述放砂区3底部设有放砂阀32。

浓密区包括进砂管11和给料井12，由选矿厂泵送过来的尾砂浆经进砂管进入给料井12，给料井内设有：自稀释装置121、分料盘125、缓冲槽124和螺旋渐开线导流槽122等，给料井能最大程度地减小紊流，以得到最佳的流体状态。

进砂管11与缓冲槽124管道连接，缓冲槽124的设计为了在尾砂浆进入到给料井12之前起到一个缓冲作用，在缓冲槽124的上方设有絮凝剂添加装置123，絮凝剂采用多点添加的方式设置；螺旋渐开线导流槽124安装在给料井内部，自稀释装置121安装在螺旋渐开线导流槽124上方，位于给料井12的上部。

自稀释装置121采用可调节稀释水量的自动稀释和虹吸稀释相结合的方式，稀释水量能随着进料矿浆的波动而自动调节。尾砂浆的稀释过程在螺旋渐开线结构的导流槽内完成，尾矿浆经充分稀释后再进入给料井。

絮凝剂采用多点添加在稀释后的给料井内或添加在稀释水中，确保尾矿浆是在稀释之后与絮凝剂混合，提高絮凝沉降效果。进入给料井内的稀释水量会随着进料浆液浓度波动而自动调节，给料井内稀释后的尾矿浆浓度始终相对稳定，可最大程度地节省絮凝剂消耗量。

给料井底部设置有分料盘125，能保证絮团均匀地从给料井内沿着分料盘的导向，分散到浓密区池底周边。

为确保溢流水进一步澄清，在给料井四周还设置有叠层倾斜板13，基于“浅层沉降”原理，叠层倾斜板13可在相同直径情况下大幅提高料浆的沉降面积，从而实现空间上的高效率浓密，可减少絮凝剂添加，若对溢流含固量要求不高时，甚至可不加絮凝剂。

尾砂浆从进砂管进入，经过缓冲槽，再进入到螺旋渐开线导流槽内，经过稀释处理和絮凝剂的添加，尾砂浆沿着分料盘的导向分散到浓密区底部。在浓密区底部设有进砂阀，进砂阀为三向进砂阀，对应下方仓储区的三个区域，仓储区分为a区、b区和c区，可以通过控制进砂阀，使尾砂浆进入到a区或b区或c区。

仓储区上部为圆柱形，a区、b区和c区三个区域均匀分布，每个区域的角度为120°，三个区域独立互不相通。仓储区的下部为圆锥形，设为放砂区，放砂区包括设置在每个区域底部的均质化造浆装置，均质化造浆装置采用压气造浆工艺，可实现均质、稳定放砂，放砂浓度波动±0.5%，放砂浓度和流量稳定性较优。

在放砂区底部设置有放砂阀32，放砂阀为三向放砂阀，通过阀门切换，可实现三个区域的自由独立放砂，满足选厂连续进砂、空区连续充填的要求。根据用户的生产需求，其仓储能力可到800~2000m³。

在浓密机的底部设有柱腿4，以便将浓密机的底部远离地面，便于放砂操作。

技术特征：

技术总结
本发明专利公开了一种三维多区域叠层导流浓密机，该浓密机按功能可划分为上部的浓密区、下部的仓储区和底部的放砂区。浓密区实现选厂尾砂浆固液高效分离，确保溢流澄清；仓储区用于膏体料浆大能力可靠缓存；放砂区实现膏体料浆均质稳态放砂。本发明中仓储区划分为A、B、C三个独立的区域，通过切换浓密区上部分砂阀，实现三个区域的自由独立进砂；通过切换放砂区底部放砂阀，实现三个区域的自由独立放砂。三个独立区域依次完成进砂、浓密仓储和稳态放砂，满足选厂连续进砂、空区连续充填的要求。

技术研发人员：郑伯坤;尹旭岩
受保护的技术使用者：长沙矿山研究院有限责任公司
技术研发日：2019.05.20
技术公布日：2019.07.12